Підхід до вдосконалення системи керування електричною силовою установкою літального апарату

ПІДХІД ДО ВДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЮ СИЛОВОЮ УСТАНОВКОЮ ЛІТАЛЬНОГО АПАРАТУ

APPROACH TO THE IMPROVEMENT OF THE CONTROL SYSTEM OF THE ELECTRIC POWER PLANT OF THE AIRCRAFT

Сторінки: 20-24. Номер: №6.т.2, 2022 (315)
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-315-6(2)-20-24
Автори:
Сергій БОЙКО
Національний університет «Запорізька політехніка»
https://orcid.org/0000-0001-9778-2202
Альона ХЕБДА
Кременчуцький льотний коледж Харківського національного університету внутрішніх справ
https://orcid.org/0000-0003-1917-9509
Юрій СТУЩАНСЬКИЙ
Кременчуцький льотний коледж Харківського національного університету внутрішніх справ
https://orcid.org/0000-0002-3021-6756
Сергій ГОЛОВАНОВ
Кременчуцький льотний коледж Харківського національного університету внутрішніх справ
https://orcid.org/0000-0002-0103-0530
Михайло РИЖИК
Кременчуцький льотний коледж Харківського національного університету внутрішніх справ
https://orcid.org/0000-0002-1092-6742
Sergey BOIKO, Alona HEBDA, Yurii STUSHCHANSKY, Serhiy GOLOVANOV, Myhailo RUZHUK
Kremenchug Flight College of Kharkiv National University of Internal Affairs

Анотація мовою оригіналу

Сучасні літальні апарати невід’ємно пов’язані з електронікою, яка забезпечує функціонування всієї авіатранспортної системи. Сучасна авіоніка літальних апаратів являє собою комплекс апаратних та програмних засобів, що є частиною системи автоматичного управління літального апарату та функціонально об’єднує планер з приводом виконавчого органу. Однією з основних функцій сучасної авіоніки є автоматизація процесів керування літальними апаратами, що має на меті забезпечення належного виконання безпечного польоту з найменшою кількістю членів екіпажу. цей факт спонукає до постійного вдосконалення існуючих бортових комплексів авіоніки літальних апаратів. З поміж іншого, адаптивна система керування має визначати динамічні характеристики керованого літального апарату в процесі польоту, оцінку стану функціональних систем літального апарату та формування керуючих сигналів. Пропонується підхід до побудови системи керування літальним апаратом, який передбачає подвійне визначення характеристик досліджуваного об’єкту. Запропоновано структура системи керування літальним апаратом з електричною силовою установкою. На її побудову мали вплив особливості експлуатації електричної силової установки літального апарату, підхід щодо подвійного визначення характеристик літального апарату та принцип подвійного контролю параметрів польоту літального апарату. У роботі запропоновано підхід до вдосконалення адаптивної системи  літальних апаратів з електричною силовою установкою.
Ключові слова:  модернізація авіоніки, безпека польотів, людський фактор, мала авіація, безпілотна авіація, електричні силові установки, система керування.

 Розширена анотація англійською  мовою

The paper proposes an approach to improving the adaptive system of aircraft with an electric propulsion system. Modern aircraft are inextricably linked with electronics that ensure the functioning of the entire air transport system. Modern aircraft avionics is a complex of hardware and software that is part of the automatic control system of the aircraft and functionally combines the glider with the drive of the executive body. One of the main functions of modern avionics is the automation of aircraft control processes, which aims to ensure the proper execution of a safe flight with the smallest number of crew members. this fact encourages the continuous improvement of the existing on-board avionics complexes of aircraft. Among other things, the adaptive control system should determine the dynamic characteristics of the controlled aircraft during the flight, the assessment of the state of the functional systems of the aircraft and the formation of control signals. An approach to the construction of an aircraft control system is proposed, which involves a double determination of the characteristics of the object under study. The structure of the control system of an aircraft with an electric power plant is proposed. Its construction was influenced by the operating features of the aircraft’s electric power plant, the approach to the dual determination of the aircraft’s characteristics, and the principle of dual control of the aircraft’s flight parameters. The paper proposes an approach to improving the adaptive system of aircraft with an electric propulsion system. There are the following factors: 1) height, accuracy and reliability of sensors of all parameters, regardless of operating conditions; 2) a simple and at the same time reliable and functional interface; 3) timely detection of deviations in the operation of aircraft systems during its operation and transmission of relevant information to the crew and the control system; 4) operational determination of the dynamic characteristics of the aircraft during flight and adaptive optimization of controlled signals taking into account the purpose of control and the specified optimization criteria.
Key words: avionics modernization, flight safety, human factor, small aircraft, unmanned aircraft, electric power plants, control system.

Література

 Безпека авіації / В. П. Бабак, В. П. Харченко, В. О. Максимов та ін. К. : Техніка, 2004. 584 с.

1. Харченко В.П., Остроумов І.В. Авіоніка: навч. посіб. К. : НАУ, 2013. 272 с.
2. Boiko S.M. Modern aspects of helicopters’ modernization. Monograph / S.M. Boiko, V.H. Romanenko, Yu.V. Stushchanskyi, M.O. Nozhnova, V.M. Doludariev, Ya.S. Doludarieva, I.M. Koval, N.А. Koversun Warsaw : iScience Sp. z.o.o. 2020. 140 p.
3. Gorodniy O. Impact of Supply Voltage Change on the Energy Performance of Boost Quasi-Resonant Converter for Radioelectronic Equipment Power Supplies / Gorodniy O., Gordienko V., Stepenko S., Boyko S., Sereda O. // Modern Electrical and Energy Systems (MEES), 2017. P. 232-235.
4. World Energy Outlook –2021, OECD/IEA, Paris.
5. Кутовий О.П. Тенденції розвитку безпілотних літальних апаратів. Наука і озброєння. № 4.  С. 39 – 47.
6. Білолід В.Д., Таранець К.В. Мала енергетика та її значення в регіональних системах майбутнього. Проблеми загальної енергетики. 2008. №18. С. 40–47.
7. Головко В.М., Денисюк П.Л., Кириленко В.М. Аналіз принципів побудови локальних систем енергозабезпечення на базі відновлювальних джерел енергії. Відновлювана енергетика ХХІ століття: ІХ міжнар. конф., 15–19 вересня 2008 р.: тези доп. АР Крим, 2008. С. 124– 125.
8. Глоба Л. С. Розробка інформаційних ресурсів та систем / Л. С. Глоба, Т. М. Кот. – К. : НН ІТС НТУУ «КПІ», 2012. – 322 с.
9. Демківський Є. О. Система підтримки прийняття рішень при прогнозуванні нестаціонарних процесів / Є. О. Демківський, П. І. Бідюк // Наукові праці Миколаївського державного гуманітарного університету ім. Петра Могили. – 2008. – Вип. 77. – С. 137-159.
10. Мясищев А. А. Построение БПЛА длительного полета с использованием солнечных модулей / А. А. Мясищев // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2017. – № 2. – С.132-136.
11. Функціональна стратифікація структур систем керування безпілотних авіаційних комплексів / Сергій Нестеренко, Андрій Акименко, Оксана Герасименко [та ін.] // Технічні науки та технології. – 2016. – № 2. – С. 123-129.

References

1. Bezpeka aviatsii / V. P. Babak, V. P. Kharchenko, V. O. Maksymov ta in. K. : Tekhnika, 2004. 584 s.
2. Kharchenko V.P., Ostroumov I.V. Avionika: navch. posib. K. : NAU, 2013. 272 s.
3. Boiko S.M. Modern aspects of helicopters modernization. Monograph / S.M. Boiko, V.H. Romanenko, Yu.V. Stushchanskyi, M.O. Nozhnova, V.M. Doludariev, Ya.S. Doludarieva, I.M. Koval, N.A. Koversun Warsaw : iScience Sp. z.o.o. 2020. 140 p.
4. Gorodniy O. Impact of Supply Voltage Change on the Energy Performance of Boost Quasi-Resonant Converter for Radioelectronic Equipment Power Supplies / Gorodniy O., Gordienko V., Stepenko S., Boyko S., Sereda O. // Modern Electrical and Energy Systems (MEES), 2017. P. 232-235.
5. World Energy Outlook –2021, OECD/IEA, Paris.
6. Kutovyi O.P. Tendentsii rozvytku bezpilotnykh litalnykh aparativ. Nauka i ozbroiennia. № 4.  S. 39 – 47.
7. Bilolid V.D., Taranets K.V. Mala enerhetyka ta yii znachennia v rehionalnykh systemakh maibutnoho. Problemy zahalnoi enerhetyky. 2008. №18. S. 40–47.
8. Holovko V.M., Denysiuk P.L., Kyrylenko V.M. Analiz pryntsypiv pobudovy lokalnykh system enerhozabezpechennia na bazi vidnovliuvalnykh dzherel enerhii. Vidnovliuvana enerhetyka KhKhI stolittia: IKh mizhnar. konf., 15–19 veresnia 2008 r.: tezy dop. AR Krym, 2008. S. 124– 125.
9. Hloba L. S. Rozrobka informatsiinykh resursiv ta system / L. S. Hloba, T. M. Kot. – K. : NN ITS NTUU «KPI», 2012. – 322 s.
10. Demkivskyi Ye. O. Systema pidtrymky pryiniattia rishen pry prohnozuvanni nestatsionarnykh protsesiv / Ye. O. Demkivskyi, P. I. Bidiuk // Naukovi pratsi Mykolaivskoho derzhavnoho humanitarnoho universytetu im. Petra Mohyly. – 2008. – Vyp. 77. – S. 137-159.
11. Miasyshchev A. A. Postroenye BPLA dlytelnoho poleta s yspolzovanyem solnechnыkh modulei / A. A. Miasyshchev // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. – 2017. – № 2. – S.132-136.
12. Funktsionalna stratyfikatsiia struktur system keruvannia bezpilotnykh aviatsiinykh kompleksiv / Serhii Nesterenko, Andrii Akymenko, Oksana Herasymenko [ta in.] // Tekhnichni nauky ta tekhnolohii. – 2016. – № 2. – S. 123-129.